一种铝合金u型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法
【专利摘要】本发明属于一种加工方法，具体涉及一种铝合金U型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法。包括下述步骤：步骤1：粗加工倒U型部分外轮廓；步骤2：粗加工U型内腔及部分外轮廓；步骤3：精加工倒U型部分外轮廓；步骤4：精加工U型内腔及部分外轮廓。本发明的优点是，它能够有效地解决易变形铝材质、U型开放式薄壁弱刚性结构的精密内腔零件制造加工的难题。
【专利说明】
一种铝合金U型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法
技术领域
[0001]本发明属于一种加工方法，具体涉及一种铝合金U型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法。
【背景技术】
[0002]目前，航天航空零件由于减重需求，在强度性能低的使用要求前提下，多采用铝合金为主，而铝合金加工形变要远远大于钢材质，尤其以薄壁为甚，如果结构采用开放式则更难控制其形变，一般情况下如果要求较高的型腔尺寸精度需要采用特殊的工艺手段及装置。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种铝合金U型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法，针对易变形材料、弱刚性结构、精密薄壁内腔尺寸零件制造加工的难题。
[0004]本发明是这样实现的，一种铝合金U型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法，包括下述步骤:
[0005]步骤1:粗加工倒U型部分外轮廓；
[0006]步骤2:粗加工U型内腔及部分外轮廓；
[0007]步骤3:精加工倒U型部分外轮廓；
[0008]步骤4:精加工U型内腔及部分外轮廓。
[0009]所述的步骤I包括下述步骤:
[0010](I)根据步骤2装夹需要，在零件U型底设立矩形工艺夹头；
[0011](2)根据步骤3、步骤4装夹、找正、加工基准设定等需要，在U型两侧建立工艺基准块，工艺基准块采用分体对称形式；
[0012](3)使用虎钳装夹毛坯3-4毫米，粗铣倒U型结构部分外轮廓面及工艺夹头、工艺基准块，其中部分外轮廓面、工艺基准块留量0.5-1.5毫米，其中工艺夹头加工到位。
[0013]所述的步骤2包括下述步骤:
[0014](I)使用虎钳装夹步骤I加工的U型底设立的工艺夹头，并以工艺夹头进行找正，设定加工零点；
[0015](2)粗铣U型内腔、部分外轮廓，1]型内腔、部分外轮廓留量0.5-1.5毫米；
[0016](3)精铣U型两侧工艺基准块，工艺基准块两大面加工要求在0.02毫米以内，工艺基准块平行U型外轮廓两侧面要求平行度0.02毫米以内、与两大面垂直度0.03毫米，工艺基准块垂直U型外轮廓的两侧对称侧面要求分别与前两者大面及侧面垂直度0.03毫米。
[0017]所述的步骤3包括下述步骤:
[0018](I)使用外轮廓加工装置装夹步骤2加工的U型两侧工艺基准块，并以工艺基准块进行找正，设定加工零点；
[0019](2)精铣倒U型结构部分外轮廓面，保证外轮廓各处平面度0.05毫米；
[0020]所述的步骤4包括下述步骤:
[0021](I)使用内腔加工装置装夹步骤2加工的U型两侧工艺基准块，并以工艺基准块进行找正，设定加工零点；
[0022](2)精铣U型内腔、部分外轮廓，保证外轮廓壁厚，内腔较高尺寸精度。
[0023]本发明的优点是，它能够有效地解决易变形铝材质、U型开放式薄壁弱刚性结构的精密内腔零件制造加工的难题。
【附图说明】
[0024]图1为U型开放式薄壁零件示意图；
[0025]图2为粗加工工艺模型示意图；
[0026]图3为精加工工艺模型示意图；
[0027]图4为外轮廓加工装置示意图；
[0028]图5为内轮廓加工装置示意图。
[0029]图中，I工艺基准块，2工艺夹头，3零件，4外轮廓加工装置，5零件，6内轮廓加工装置。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例对本发明进行详细介绍:
[0031 ] 加工所用的DMG公司生产的DMU64V机型。
[0032]如图1所示，以LY12铝合金材料、壁厚I毫米U型开放式结构，外轮廓宽度尺寸分别为50(前端)、52(后端)，内轮廓宽度50±0.05(前端)、48±0.05(后端)，底部圆角R2加工为例。
[0033]—种铝合金U型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法，包括下述步骤:
[0034]步骤1:粗加工倒U型部分外轮廓；
[0035]本步骤的具体加工过程如下:
[0036](I)在零件U型底设立矩形工艺夹头:
[0037]根据步骤2装夹需要，在U型底设立矩形工艺夹头，以便于步骤2装夹找正，见如图2中2所示。
[0038]其中工艺夹头略小于U型底面尺寸，厚度建议设定在4-6毫米。
[0039](2)在U型两侧建立工艺基准块
[0040]根据步骤3、步骤4装夹、找正、加工基准设定等需要，在U型两侧建立工艺基准块，工艺基准块采用分体对称形式，即工艺基准块采用U型两侧左右对称结构，以便后续加工找正使用，工艺基准块采用分体式可以最大程度释放加工中产生的应力。
[0041 ]其中工艺基准块略大于压板的宽度尺寸，建议宽15-20毫米，厚度在5-10毫米。
[0042](3)粗加工倒U型部分外轮廓
[0043]本发明采用虎钳装夹毛坯3-4毫米，粗铣倒U型结构部分外轮廓面及工艺夹头、工艺基准块，其中部分外轮廓面、工艺基准块留量0.5-1.5毫米，其中工艺夹头加工到位。
[0044]步骤2:粗加工U型内腔及部分外轮廓；
[0045]本步骤的具体加工过程如下:
[0046](I)使用虎钳装夹步骤I加工的U型底设立的工艺夹头，并以工艺夹头进行找正，设定加工零点；
[0047](2)粗铣U型内腔、部分外轮廓。U型内腔、部分外轮廓留量0.5-1.5毫米；
[0048](3)精铣U型两侧工艺基准块。工艺基准块两大面加工要求在0.02毫米以内，工艺基准块平行U型外轮廓两侧面要求平行度0.02毫米以内、与两大面垂直度0.03毫米，工艺基准块垂直U型外轮廓的两侧对称侧面要求分别与前两者大面及侧面垂直度0.03毫米；
[0049]步骤3:精加工倒U型部分外轮廓；
[0050]本步骤的具体加工过程如下:
[0051](I)使用外轮廓加工装置装夹步骤2加工的U型两侧工艺基准块，并以工艺基准块进行找正，设定加工零点，见图4;
[0052](2)精铣倒U型结构部分外轮廓面，保证外轮廓各处平面度0.05毫米；
[0053]步骤4:精加工U型内腔及部分外轮廓；
[0054](I)使用内腔加工装置装夹步骤2加工的U型两侧工艺基准块，并以工艺基准块进行找正，设定加工零点；
[0055](2)精铣U型内腔、部分外轮廓，保证外轮廓壁厚，内腔较高尺寸精度。
[0056]本发明提出了一种铝合金U型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法及装置加工方法，该方法能有效保证变形材料、弱刚性结构、精密薄壁内腔尺寸的批产加工。本智力成果运用于实际生产中解决了很大的难题，具有很强的应用前景。
【主权项】
1.一种铝合金U型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法，其特征在于:包括下述步骤: 步骤I:粗加工倒U型部分外轮廓； 步骤2:粗加工U型内腔及部分外轮廓； 步骤3:精加工倒U型部分外轮廓； 步骤4:精加工U型内腔及部分外轮廓。2.如权利要求1所述的一种铝合金U型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法，其特征在于:所述的步骤I包括下述步骤: (1)根据步骤2装夹需要，在零件U型底设立矩形工艺夹头； (2)根据步骤3、步骤4装夹、找正、加工基准设定等需要，在U型两侧建立工艺基准块，工艺基准块采用分体对称形式； (3)使用虎钳装夹毛坯3-4毫米，粗铣倒U型结构部分外轮廓面及工艺夹头、工艺基准块，其中部分外轮廓面、工艺基准块留量0.5-1.5毫米，其中工艺夹头加工到位。3.如权利要求1所述的一种铝合金U型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法，其特征在于:所述的步骤2包括下述步骤: (1)使用虎钳装夹步骤I加工的U型底设立的工艺夹头，并以工艺夹头进行找正，设定加工零点； (2)粗铣U型内腔、部分外轮廓，U型内腔、部分外轮廓留量0.5-1.5毫米； (3)精铣U型两侧工艺基准块，工艺基准块两大面加工要求在0.02毫米以内，工艺基准块平行U型外轮廓两侧面要求平行度0.02毫米以内、与两大面垂直度0.03毫米，工艺基准块垂直U型外轮廓的两侧对称侧面要求分别与前两者大面及侧面垂直度0.03毫米。4.如权利要求1所述的一种铝合金U型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法，其特征在于:所述的步骤3包括下述步骤: (1)使用外轮廓加工装置装夹步骤2加工的U型两侧工艺基准块，并以工艺基准块进行找正，设定加工零点； (2)精铣倒U型结构部分外轮廓面，保证外轮廓各处平面度0.05毫米。5.如权利要求1所述的一种铝合金U型开放式精密内腔薄壁零件工艺方法，所述的步骤4包括下述步骤: (1)使用内腔加工装置装夹步骤2加工的U型两侧工艺基准块，并以工艺基准块进行找正，设定加工零点； (2)精铣U型内腔、部分外轮廓，保证外轮廓壁厚，内腔较高尺寸精度。
【文档编号】B23Q3/06GK106001715SQ201610423569
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】靳世海, 刘臻子, 韩铁, 游东洋, 董李杨, 肖娜
【申请人】北京航星机器制造有限公司